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氯酸鹽（有強氧化作用的鹽類）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

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氯酸鹽

有強氧化作用的鹽類

氯酸鹽是含有氯酸根（ClO3）的鹽類，化學式MClO3或M(ClO3)2（M、M分別表示一價、二價正離子），有氯酸鉀、氯酸鈉、氯酸鎂等。堿金屬和堿土金屬的氯酸鹽均為無色晶體。具有強氧化作用，加熱后放出氧，同時放熱。與易燃物，如硫、碳、磷混合后，撞擊時會有劇烈爆炸發(fā)生。不可同還原劑或易燃物質(zhì)堆放在一起，一般易溶于水，氯酸鉀的溶解度較小（20℃時100毫升水中只溶解7.1克）。氯酸鹽主要用于工業(yè)生產(chǎn)方面。

基本信息

中文名	氯酸鹽
外文名	chlorate
化學式	MⅠClO3、MⅡ( ClO3 )2
應用	工業(yè)生產(chǎn)
類別	鹽類

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簡介

氯酸鹽，化學式MClO或M(ClO)（M、M分別表示一價、二價正離子），即含有氯酸根（ClO）的鹽類。重要的有氯酸鉀和氯酸鈉等。但氯酸鉀的溶解度較小（20℃時100毫升水中只溶解7.1克）。主要用于煙火、火柴、印染等方面。

類別

氯酸鹽是氯酸所成的鹽類，含有三角錐型的氯酸根離子—ClO3，其中氯原子的氧化態(tài)為+5。氯酸鹽有強氧化性，儲存時應避免接觸有機材料及還原性的物質(zhì)。氯酸鹽是一種比較強的氧化劑，切記不能把磷放入氯酸鹽中，會爆炸。

氯酸鹽曾用作煙火中的氧化劑，但由于穩(wěn)定性不高，現(xiàn)大多已被高氯酸鹽所代替。

氯酸鹽的例子有：

氯酸鉀—KClO

氯酸鈉—NaClO

氯酸鎂—Mg(ClO)

制備

我國氯酸鉀的生產(chǎn)以電化法為主，而化學法只是在平衡氯氣時采用，化學法只占氯酸鉀總產(chǎn)量的十分之一。由兩步法，即食鹽水電解制得氯酸鈉，而后再與氯化鉀進行復分解反應，改為一步法，即由氯化鉀一步電解直接制得氯酸鉀，多年來國內(nèi)外均在進行研究。大連氯酸鉀廠在化工部天津化工研究院和大連圖書館等單位的協(xié)助下，由1979年就開始對氯化鉀直接電解制氯酸鉀一步法進行了試驗研究，并獲得了成功。

電解NaCl：NaCl+3HO→高溫電解→3H+NaClO

NaClO和KCl發(fā)生復分解反應，生成KClO和雜質(zhì)鹽，降溫使KClO析出。

金屬氯酸鹽一般通過氯氣通入熱的金屬氫氧化物溶液中制備，如KClO的制備反應：

3Cl+ 6KOH → 5KCl + KClO + 3HO

工業(yè)上生產(chǎn)氯酸鉀時，先電解氯化鈉溶液生成氯酸鈉，再使之與鉀鹽反應沉淀制得氯酸鉀。

其他氯含氧酸

氯的其他常見含氧酸列在下表：

俗名系統(tǒng)命名氧化態(tài) 化學式鹽類名稱

次氯酸氯酸（Ⅰ）+1 HClO 次氯酸鹽

亞氯酸氯酸（Ⅲ）+3 HClO 亞氯酸鹽

氯酸氯酸（Ⅴ）+5 HClO 氯酸鹽

高氯酸氯酸（Ⅶ） +7 HClO 高氯酸鹽

促進劑

氯酸鹽一種氧化性很強的促進劑，與亞硝酸鹽不同的是，它使用含量的范圍比較寬，在磷化處理槽液中，氯酸鹽的使用含量在0.5%～1%之間。氯酸鹽在磷化液中穩(wěn)定，因此，可以把其配制在磷化濃縮液中，若磷化劑的配方適當，相同濃度的磷化濃縮液既可作為配槽劑，也可作為補加劑。氯酸鹽促進劑可直接氧化磷化過程中產(chǎn)生H的和Fe，其反應如下：

3H+ ClO3—→Cl+ 3HO

6Fe+ ClO3—→Fe+ Cl+ 3O

采用氯酸鹽促進劑還能使磷化膜結(jié)晶細致、均勻，將氯酸鹽與硝酸鹽混合使用可大大提高這類促進劑的實際應用效果。這種混合促進劑廣泛應用于噴淋磷化系統(tǒng)，將氯酸鹽與問硝基磺酸鈉混合使用同樣能收到良好的使用效果，而且沒有亞硝酸鹽那種不穩(wěn)定性和釋放有害氣體等不利因素。

但是，用氯酸鹽作促進劑有一個很大的弊端，那就是隨著磷化生產(chǎn)的進行，含氯酸鹽藥劑的不斷添加，氯離子在磷化處理液中會越聚越多，若在磷化后水洗不徹底，氯離子就會殘留在被處理工件表面上，尤其是殘留在工件的焊接縫等處，會對以后的涂裝質(zhì)量產(chǎn)生十分不利的影響。氯離子還能以[FeCl(PO)]絡(luò)合物的形式被結(jié)晶物質(zhì)夾帶在沉積膜中，不利于磷化膜的抗蝕。氯酸鹽單獨使用產(chǎn)生的磷化殘渣很細，易在磷化膜表面形成浮灰，氯酸鹽促進劑不適合鐵系磷化和錳系磷化，僅適合于鋅系磷化。

在磷化處理后不進行涂裝而是鋼鐵的冷拉伸工藝，以氯酸鹽為促進劑的磷化處理就顯示出極其優(yōu)越的應用價值。工件經(jīng)過以氯酸鹽為促進劑的磷化處理，所獲得的磷化膜細致、均勻，而且較薄，因而可大大提高鋼鐵制品的拉伸性能。氯酸鹽的主要應用形式是氯酸鈉。

應用

氯酸鹽在化學氧源中占有重要的地位，它以氯酸鹽（如氯酸鈉）或過氯酸鹽為主體，以金屬粉末或含碳物質(zhì)為燃料，添加少量的催化劑、抑氯劑和黏結(jié)劑，經(jīng)混合后干（濕）壓或澆鑄而成。使用時用電或明火引燃后，便能沿塊體軸向等面積自動燃燒，這種燃燒現(xiàn)象，與蠟燭燃燒很相似，故名為“氧燭”。放出的氧氣可以直接用于焊接或切割，經(jīng)簡單過濾后，可供人呼吸。由于是在產(chǎn)氧器中燃燒放氧，因此，可以達到人們所需的氧氣壓力。

氧燭是一種容易貯存和使用方便的固體氧源。這些化合物有效氧含量都很高，大約是同體積壓縮氧（12 MPa）的7倍，相當部分化合物體積氧含量接近于液態(tài)氧的含量，有些甚至更高，如-183℃液氧密度為1.40 g/cm，而LiCIO的有效氧為1.45 g/cm。氧燭比較穩(wěn)定，不會產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，并且具有產(chǎn)氧迅速、產(chǎn)氧量大、設(shè)備體積小、重量輕、貯存期長等優(yōu)點，可作為密閉空間（潛艇、航天飛機、地下坑道等）常備或應急用氧源，也可作為醫(yī)療急救用氧源，還可作為高原小客車內(nèi)緊急供氧氧源，已被廣泛用于航空、航海、野戰(zhàn)供氧及民用等。在國外，氧燭的研究與應用一直受到軍界和工業(yè)界的極大重視。俄羅斯“和平號”空間站使用的是以LiCIO為主要成分的氧燭作為備用氧源。西方國家潛艇普遍采用氧燭供氧，在常規(guī)潛艇中它是唯一的供氧裝置，在核動力潛艇中它作為應急供氧設(shè)備。

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